Система принудительного охлаждения электрической машины двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02B77/04 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания преимущественно мототранспортных средств с принудительной системой охлаждения.

Известны системы охлаждения электрической машины двигателя внутреннего сгорания, содержащие размещенные внутри картера цилиндр с головкой, коленвал, на цапфе которого смонтирована электри- ческая машина, включающая якорь с обмотками, устройство для уплотнения якоря, щеточное устройство и коллектор, рабочее колесо вентилятора, установленное в корпусе, охватывающем цилиндр и головку.

Недостатком таких устройств является то, что, несмотря на имеющееся уплотнение, защищающее внутреннюю полость электрической машины, все же со временем на поверхности обмоток накапливается пыль, нагнетаемая воздухом. Кроме того, на поверхности обмоток также оседают мельчайшие угольные частицы, которые образуются от износа щеток. Все это препятствует работе коллектора, ухудшает изоляцию и условия отвода тепла. Приходится разбирать электрическую машину, что неудобно и трудоемко.

Цель изобретения - повышение эффективности системы охлаждения.

Указанная цель достигается тем, что в системе принудительного охлаждения электрической машины двигателя внутреннего сгорания, содержащей корпус с воздухоот- водом, охватывающим цилиндр с головкой, и картер с размещенным в нем коленчатым валом с цапфой, на которой установлена электрическая машина с валом, включающая якорь с обмотками, щеточным устройством и коллектором, причем на валу электрической машины с торца закреплено рабочее колесо вентилятора, предусмотрен трубопровод, подсоединенный входом к корпусу вблизи воздухоотвода, а выходом - к полости картера вблизи обмоток электри- ческой машины.

На фиг.1 изображена общая схема двигателя внутреннего сгорания в разрезе; на фиг.2 - схема трубопровода в разрезе.

Двигатель имеет картер 1. в котором размещен цилиндр 2 с головкой 3. Внутри цилиндра перемещается поршень, соединенный с коленчатым валом (на чертеже не показано). На правой цапфе 4 коленчатого вала установлена электрическая машина, включающая якорь 5, возбудитель 6 с обмотками 7, щеточное устройство (на чертеже не показано), наложенное на коллектор 8 и устройство очистки внутренней полости картера, где размещены обмотки 7 электрической машины в виде фетрового уплотнения 9 якоря 5.

С торца электрической машины установлено рабочее колесо 10 вентилятора, вращающееся вместе с якорем. На правой половине картера установлен корпус 11 вентилятора, создающего направление для потока воздуха, нагнетаемого рабочим колесом 10 в верхнюю его часть, в воздухо- отвод 12, для охлаждения головки 3 цилиндра. Трубопровод 13 со встроенным в нем с помощью втулки 14 фильтрующим элементом 15 через штуцеры 16 на входе подсоединен к верхней части корпуса вентилятора, в воздухоотводе - зона А, а на выходе - к картеру двигателя, в зоне внутреннего расположения обмоток электрической машины, зона Б.

Во время рабо.ты двигателя при вращении рабочего колеса 10 вентилятора поток холодного воздуха движется во внутреннюю полость корпуса 11 вентилятора. В верхней его части, в воздухоотводе 12, охватывающего головку 3 цилиндра, установлено, что в результате преобразования кинетической энергии потока в давление, вместо равномерного заполнения потоком всей ширины корпуса вентилятора, образование двух кольцевых вихревых зон: центральный поток, движущийся в сторону ципиндра,и периферийный, где происходит повышение давления воздуха, так называемая зона повышенного давления. Под действием этого давления часть воздуха нагнетается в трубопровод 13 и через фильтрующий элемент 15, где он, очищаясь от дорожной пыли, нагнетаемой рабочим колесом 10 в корпус 11, поступает во внутреннюю замкнутую полость Б картера 1, образованную стенкой картера и якорем 5 электрической машины. В этой полости, где как раз размещены обмотки электрической машины, благодаря наддуву в полости Б образуется воздушный затвор, препятствующий проникновению щеточной пыли через уплотнение 9.

Установка на двигателе системы наддува внутренних деталей его электрической машины позволит улучшить условия работы коллектора, условия отвода тепла за счет непрерывной очистки электрической машины.

Формула изобретения

Система принудительного охлаждения электрической машины двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с возду- хоотводом, охватывающий цилиндр с головкой и картер с размещенным в нем коленчатым валом с цапфой, на которой установлена электрическая машина с валом,

включающая якорь с обмотками, щеточным устройством и коллектором, причем на валу электрической машины с торца закреплено рабочее колесо вентилятора, отличающаяся тем, что, с целью повышения

эффективности, она снабжена трубопроводом, подсоединенным входом к корпусу вблизи воздухоотеода, а выходом - к полости картера вблизи обмоток электрической машины.

Сущность изобретения: на правой цапфе 4 коленчатого вала установлена электрическая машина, включающая якорь 5, возбудитель 6 с обмотками 7, щеточное устройство, наложенное на коллектор 8, и устройство очистки внутренней полости картера. С торца электрической машины установлено рабочее колесо вентилятора 10, вращающееся вместе с якорем 5. На правой половине картера 1 установлен корпус вентилятора 11, создающий направление для потока воздуха в верхнюю его часть, в воздухоотвод, для охлаждения гбловки цилиндра 3. Новым в системе является выполнение трубопровода с встроенным в нем с помощью втулки фильтрующим элементом, через штуцеры на входе подсоединенным к верхней части корпуса вентилятора 11, в воздухоотводе - зона А, на выходе - к картеру 1 двигателя, в зоне внутреннего расположения обмоток 7 электрической машины, зона Б. 2 ил. (Л 12 VJ W ю 00 СА) Фиг 1 ,

«иг. 2